纤维缠绕增强热固性树脂压力管.docx

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纤维缠绕增强热固性树脂压力管

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纤维缠绕增强热固性树脂压力管

1主题内容与适用范围

本标准规定了玻璃纤维缠绕增强热固性树脂压力管（代号RTRP-FW，下称压力管）的分类、技术要求、试验方法和检验规则等。

本标准适用于以玻璃纤维及其制品为增强材料，热固性树脂为基体，采用缠绕工艺制成的承受内压的压力管。

2引用标准

GB1446纤维增强塑料性能试验方法总则

GB2576纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法

GB2577玻璃增强塑料树脂含量试验方法

GB3854纤维增强塑料巴氏（巴柯尔）硬度试验方法

GB5349纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法

GB5351纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法

GB5352纤维增强热固性塑料管平行板外载性能试验方法

GB/T13264不合格品率的小批计数抽样检查程序及抽样表

3分类

压力管应按结构层类别，内衬层基体树脂，压力等级和内压失效环向应力进行分类。

3.1结构层类别

3.1.1结构层增强材料

1—无碱玻璃纤维

2—中碱玻璃纤维

3—其他纤维

3.1.2结构层基体树脂

1—间苯型不饮和聚酯树脂

2—邻苯型不饮和聚酯树脂

3—双酚A型不饮和聚酯树脂

4—对苯型不饮和聚酯树脂

5—乙烯基酯树脂

6—环氧树脂

7—酚醛树脂

8—其他树脂

3.2内衬层基体树脂

1—间苯型不饮和聚酯树酯

2—邻苯型不饮和聚酯树脂

3—双酚A型不饮和聚酯树脂

4—对苯型不饮和聚酯树脂

5—乙烯基酯树脂

6—环氧树脂

7—酚醛树脂

8—基他树脂

3.3压力等级

1—0.6MPa

2—1.0MPa

3—1.6MPa

4—2.0MPa

3.4内压失效环向应力

1—70MPa

2—100MPa

3—150MPa

4—200MPa

5—250MPa

35标记示例

即表示无碱玻璃纤维缠绕增强间苯型不饮和聚酯树脂管，有乙烯基酯树脂内衬，压力等级为1.0MPa，管的短期内压失效环向应力不小于100MPa。

注：

上述分类有各种可能的组合，但不意味任何一种组合都对应一种商品管。

4技术要求4.1外观质量管的内表面应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡，管端面应和轴线成直角，无毛剌。

外表面无明显缺陷，有特殊防护要求时由供需双方商定。

4.2内径和偏差管的内径和偏差应符合表1规定。

表1管内径和偏差mm________________________________________________________________________________公称直径内径偏差2525.004040.005050.00±1.506565.008080.00100100.00125125.00±3.0015015000200200.00250250.00300300.0±4.00350350.00400400.00450450.00±5.00500500.00600600.00±6.00700700.00±7.00800800.00±8.00900900.00±9.0010001000.00±10.0011001100.00±11.0012001200.00±12.0013001300.00±13.0014001400.00±14.0015001500.00±15.0016001600.00±16.0018001800.0020002000.00±18.00________________________________________________________________________________

注：

内径有特殊要求或超过2000mm的管按特殊规格处理，由供需双方商定。

4.3内衬厚度具有防腐蚀、防渗漏性能的内衬层最小厚度为1.20mm。

4.4长度和偏差管的长度和偏差应符合表2规定。

表2管的长度和偏差mm________________________________________________________________________________长度偏差4000±206000±308000±4010000±5012000±60________________________________________________________________________________

注：

管孤长度和偏差如有特殊要求，由供需双方商定。

4.5厚度4.5.1管的厚度由内衬层（见4.3）和结构层组成。

以内压设计为基准，结构层厚度由直径、压力等级、失效环向应力和安全系数等计算决　　　　定，计算方法见附录A（补充件）。

以短时水压失效压力试验测定的管环向强度为管的内压失效环向应力时，安全系数不小于6.0。

4.5.2管的最小厚度必须在公称厚度的90%以上，平均厚度不应小于公称厚度。

4.6树脂含量，树脂不可溶分含量管的结构层树脂含量为（30±5）%，内衬层树脂含量大于70%。

不饮和聚酯树脂管树脂不可溶分含量不小　　　　于80%，其他树脂管不小于90%。

4.7巴氏硬度外表面无富树脂层的不饮和聚脂管的巴氏硬度不小于40，外表面有富树脂层的管的巴氏硬度由供需方商定。

4.8水压渗漏性能以相应压力等级的1.5倍水压进行试验，管壁不应有滴漏和渗漏。

4.9力学性能4.9.1管的短时水压失效应力应符合表3规定。

表3管的最小短时水压失效环向应力MPa________________________________________________________________________________序号12345失效应力70100150200250________________________________________________________________________________

4.9.2管的轴向拉伸强度应符合表4规定。

表4管的最小轴向拉伸强度MPa________________________________________________________________________________序号12345强度50100150200250________________________________________________________________________________

4.9.3管的平行板外载刚度应符合表5规定。

表5管的最小平行板外载刚度________________________________________________________________________________公称直径，mm5%挠曲下管的最小刚度，MPa25～2000.242500.14300～20000.07________________________________________________________________________________

4.10使用温度范围不饱和聚酯树脂管的使用温度上限一般为70℃（邻苯型树脂管除外），对管的温度有特殊要求或其他树脂管应保证的工作温度范围，由供需双方商定。

5试验方法5.1外观质量用肉眼观察管的内、外表面和两端面。

5.2尺寸测量管的直径、长度、内衬厚度和壁厚的测定按附录C（补充件）规定进行。

5.3树脂含量和树脂不可溶分含量树脂含量按GB2577规定试验。

树脂不可溶分含量按GB2576规定试验。

5.4巴氏硬度巴氏硬度按GB3854规定试验。

5.5水压检验水压检验按GB5351第2章规定，以均匀的速率加压至相应压力等级的1.5倍，保压2min，仔细检查有无渗漏。

5.6短时水压失效应力短时水压失效应力按GB5351规定试验；直径大于100mm的管，试验装置由供需双方商定。

5.7轴向拉伸性能管的直径小于200mm时，轴向拉伸性能按GB5349规定试验；等于或大于200mm的按附录B（补充件）规定试验。

5.8平行板外载性能平行板外载性能按GB5352规定试验。

6检验规则检验分出厂检验和型式检验。

6.1出厂检验6.1.1检验项目每批产品必须按4.1～4.5，4.7和4.8条的要求进行外观质量、各种尺寸、巴氏硬度和水压渗漏检验。

对直径300mm以上的管，水压　　渗漏检验由供需双方商定。

6.1.2抽样与组批批量正常生产的管以80根为一批。

在此批产品中进行随机抽样。

注：

不足80根时，应根据GB/T13264，以与整批检查等效力原则取样。

外观、尺寸、巴氏硬度和水压渗漏检验a.抽样方案，采用一次抽样法，样本数为6；b.判定规则，外观、尺寸和巴氏硬度检验所抽样全全部合格或仅有1根不符合要求时，则判该批为合格；水压渗漏检验所抽样本全部符合要求，则判该批为合格；否则该批产品应逐根检验。

6.2型式检验6.2.1条件如有下列情况之一时应进行型式检验：

a.首制管或正常生产后遇到材料、结构、工艺有明显改变可能影响产品性能时；b.连续半年以上停后后恢复生产时；c.正常生产500根时，如果一年生产量达不到500根，则以一年的产量为一检验批；d.出厂检查结果与上次型式检验有较大差异时；e.国家质量监督机构要求进行型检验时。

6.2.2检验项目除，还需按4.6和4.9条进行管的树脂含量、树脂不可溶分含量、短时水压失效应力、轴向拉伸强度和平行板外载刚度的检验。

对直径300mm以上管的力学性能检验，用直径300mm模拟管进行。

6.2.3抽样与组批以80根为一批，在邻近周期检查时的一批产品中进行随机抽样。

外观、尺寸抽样检验a.抽样方案，采用一次抽样法，样本数为6；b.判定规则，所抽样本全部合格或仅有1根不符合要求时，则判相应项的型式检验合格，否则为不合格。

树脂含量、树脂不可溶分含量、巴氏硬度、水压渗漏性能、短时水压失效应力、轴向拉伸强度和平行板外载刚度的抽样检验a.抽样方案，采用二次抽样法，样本数各为4；b.判定规则，在第一将次所抽样本中全部符合要求则判相应项型式检验合格；如有1根以上不符合要求则判为不合格；如有1根不符合要求时则进行二次抽样，如两次抽样不符合要求的管总数为1根时则判相应项型式检验合格。

6.3检验后的处置6.3.1对已判为合格的批，使用方应整批接收，对于判为不合格的批，未经使用方同意，生产方不应在未作任何修复处理的情况下，整批或部分地、或与其他新的批混合后再次重新提交检验6.3.2在已判断合格的批中，如再发现不合格品，不影响已作出的判断。

这些不合格品的处理由供需双方协商解决。

6.3.3型式检验不合格时，应认真调查原因，及时排除造成不合格的因素后，方能恢复生产。

6.3.4按时产品的订货合同等文件的具体要求，可将不合格批进行筛选、修复，由供需双方协商处理。

7产品标志、包装、运输及贮存7.1标志7.1.1每根管至少应在一处做上标志，在正常装卸和安装中字迹仍应保持清楚。

标志应包括下列内容：

a.管的公称尺寸；b.第3章分类的标志；c.生产厂名称（或商标），批号、标准号。

7.2包装出厂的管应用草绳或类似的材料捆扎，两端管口用套保护。

直径不超过150mm的管允许多根捆扎，直径超过150mm的管，应单根捆扎。

不同直径单根捆扎的管允许套装。

7.3运输管在运输及装卸过程中不应受到剧烈的撞击，抛掷。

7.4贮存堆放场地应平整，管的堆放高度不得超过2m，堆放处应离热源1m以上，不宜长期露天存放。

附录A设计基准（补充件）A1内压失效环向应力按式（A1）计算：

σ0＝P（D-t）/2t……………………………………………（A1）式中：

σ0——内压失效环向应力，MPa；P——失效内压，MPa；D——平均外径，mm；t——结构层平均厚度，mm。

注：

①失效内压指液体渗出、汇漏或破裂时的压力。

②平均外径指结构层外径的平均值。

A1.1管的厚度由内压失效环向应力确定。

A1.2管的内压失效环向应力以静水压破坏试验测定的环向拉伸强度为基准。

A2管的厚度按式（A2）计算：

Pwdt2=-------×F+t1……………………………………（A2）2σ0式中：

t2——管的厚度，mm；PW——设计压力，MPa；d——管内径，mm；σ0——内压失效环向应力，MPa；F——安全系数；t1——内衬厚度，mm。

A2.1以内压失效环向应力150MPa、安全系数取6为例计算得到的管的结构层最小厚度见表A1A2.2如果管的内压失效环向应力小于或大于150MPa，或采用6以外的其他安全系数时，应按附录A计算选取结构层厚度。

内衬厚度与结构层厚度之和为管的公称厚度，取值以0.5mm为单位，最小厚度为3mm。

表A1管的结构层最小厚度mm________________________________________________________________________________压力等级MPa0.61.01.62.0直径25401.81.8501.82.0651.82.12.6802.63.21002.03.24.01252.54.05.01503.04.86.02002.44.06.48.02503.05.08.010.03003.66.09.612.03504.27.011.214.04004.88.012.016.04505.49.014.418.05006.010.016.020.06007.212.019.27008.414.022.48009.616.090010.818.0100012.020.0110013.2120014.4130015.6140016.8150018.0160019.2180021.6200024.0________________________________________________________________________________

附录B管的轴向拉伸性能试验方法（补充件）B1试样B1.1管的直径等于或大于200mm时轴向拉伸试验按照本方法按相应压力等级制成缩比件进行B1.2试样型式和尺寸见图B1。

。

B1.3试样制作方法将管按比例缩至图1所示规定尺寸制作。

用玻璃布或短切玻璃纤维毡对管进行补强。

补强后的管，按规定的长度切断，把中央部位的补强层车加工成图1所示的形状。

B1.4试样数量：

按抽样规定。

B2试验装置B2.1试验装置如图B2所示。

B3试验步骤B3.1按GB5349第4章中4.1，4.2条规定准备试样。

B3.2将装好试样密封装置与加压系统连通，使试样充满水，排除空气。

B3.3均匀、连续加压，直至试样破坏。

除非另有规定，加压时间应控制为60～70s。

记录破坏压力与试样的破坏情况。

B4计算按GB5349第5章规定。

B5试验结果按GB1446第6章规定。

B6试验报告按GB1446第7章规定。

附录C尺寸测量方法（补充件）C1管的厚度（t2）的测量C1.1仪器精度为±0.02mm的球形测头千分尺。

C1.2方法垂直切割管端部，沿圆周最少测量7次，测点均布。

C1.3计算计算所测值的平均值。

C1.4报告给出得到的最大厚度和最小厚度以及平均厚度。

C2管的平均外径（D）的测量C2.1仪器钢卷尺，其最小刻度精度不大于1mm。

C2.2方法小直径管用卡尺测量，大直径管用钢卷尺绕管一周并确保垂直管轴线，读值精确到小数点后一位，计算出外径值。

每隔一定距离进行一次测量，共进行5次测量，取平均值。

C2.3报告报告应包括最小、最大和平均外径。

C3管的平均内径（d）的测量C3.1按下式计算平均内径。

d=D-2t………………………………………………（C1）式中：

d——平均内径，mm；D——按C2测定的平均外径，mm；t——按C1测定的平均厚度，mm。

C4结构层厚度（t）和内衬层厚度（t1）的测量C4.1仪器最小刻度为0.1mm或0.1mm以下的7～10倍的光学刻度比较仪。

C4.2方法垂直切割管的端部，用砂细度0.074mm（或更细）的砂纸把切断口打磨平滑，用水除去树脂和玻璃粉尘，将打磨处完全洗净后，调节主刻度分度线到内衬和结构之间的表面界面上，以测量管切割结构层厚度。

从界面向管外壁读数并观察结构层厚度，估值精确到0.05mm。

至少测量6次，测点均布。

C4.3计算计算6次测量值的平均值，平均壁厚减去平均结构层厚度得到内衬厚度。

C4.4报告给出得到的最大、最小和平均结构层厚度及内衬厚度。

C5管长度的测量C5.1仪器最小刻度为1mm的钢卷尺。

C5.2方法把管放在平面上，测定长度精确至1mm。

C5.3报告给出各管长度的测定值。

附录D安全系数（参考件）D1计算公式管的安全系数由（D1）式的各分项系数相乘求得：

F＝F0×L1×L2……Ln……………………………………（D1）式中：

F——安全系数；F0——基本安全系数，取1.3；L1——材料特性值的可靠性系数，取1.1；L2——用途，重要度系数，取1.1；L3——外力荷载推测的不确定系数，取1.2；L4——结构计算的精度系数，取1.1；L5——材料特性离散系数，取1.1；L6——冲击荷载影响系数，取1.2；L7——由长期荷载及循环荷载引起破坏强度下降的系数，取1.5；L8——由环境引起破坏强度下降的系数，取2.0。

D2安全系数设定安全系数F以材料的破坏强度为基准，由式（D1）所示的F和各系数Li相乘取F＝8.5。

将短期静水压破坏强度用作内压失效环向应力时，安全系数一般不小于6.0；除基本安全系数外，在对其它分项系数的各因素进行充分研究并能提出可以信赖的数据时，如上所列各项系数可以减少。

附加说明：

本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。

本标准由国家建筑材料工业局哈尔滨玻璃钢研究所负责起草。

本标准主要起草人孔庆保、田开谟、赵洪斌、刘在阳、高巨龙。

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